15.1 两种电荷-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦两种电荷核心知识，通过“魔法吸纸片”实验及生活静电视频导入，引导学生认识摩擦起电现象、两种电荷（正电荷与负电荷）及电荷间相互作用规律，理解验电器工作原理，为后续电流、电路学习奠定基础。 该设计以情境探究和实验探究为主线，通过学生动手摩擦塑料尺、分组实验验证电荷作用规律，结合验电器演示及油罐车静电防护等生活案例，落实科学探究、物理观念与科学思维素养，激发学生兴趣，同时为教师提供清晰教学流程与丰富实验资源，提升课堂效率。

《两种电荷》 学科 物理 年级册别 九年级全一册 共2课时 教材 人教版义务教育教科书物理九年级全一册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节课是九年级第十五章第一节“两种电荷”的起始内容，处于电学知识的入门阶段，具有承前启后的重要作用。教材通过生活中的摩擦起电现象引入，引导学生认识自然界中存在两种电荷，并通过实验探究同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的基本规律。内容由浅入深，从现象观察到本质归纳，体现了科学探究的基本路径，为后续学习电流、电路等知识打下基础。 学情分析 九年级学生已具备一定的观察能力和逻辑思维能力，对生活中常见的静电现象（如梳头时头发飘起、脱毛衣时火花）有一定感性认识，但缺乏系统理解。他们对实验操作兴趣浓厚，但在控制变量、归纳结论方面仍需引导。部分学生可能存在“电是看不见摸不着所以很难懂”的畏难心理。因此教学中应注重从生活情境出发，通过直观实验激发兴趣，借助小组合作降低认知难度，帮助学生建立清晰的电荷概念。 课时教学目标 物理观念 1. 知道摩擦起电现象，能举例说明生活中常见的带电现象；理解自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。 2. 掌握电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，并能用该规律解释简单静电现象。 科学思维 1. 能通过观察实验现象提出问题，进行合理猜想，并设计简单实验验证电荷间的作用规律。 2. 能运用分类、比较、归纳等方法分析实验数据，形成科学结论，发展抽象与推理能力。 科学探究 1. 经历用丝绸摩擦玻璃棒、用毛皮摩擦橡胶棒的实验过程，学会使用验电器检测物体是否带电。 2. 在教师指导下完成电荷间相互作用的探究实验，记录实验现象，分析得出结论。 科学态度与责任 1. 在实验过程中养成实事求是、尊重证据的科学态度，勇于表达自己的观点并倾听他人意见。 2. 认识静电在生活中的应用（如静电除尘）与危害（如加油站禁打手机），增强安全用电意识和社会责任感。 教学重点、难点 重点 1. 理解摩擦起电的本质是电子的转移，知道自然界中存在两种电荷。 2. 掌握电荷间的相互作用规律，并能用其解释常见静电现象。 难点 1. 理解“摩擦起电”并非创造了电荷，而是电荷（电子）发生了转移。 2. 准确判断不同材料摩擦后所带电荷种类及其相互作用结果。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、实验探究法、讲授法、合作学习 教具准备 玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮、验电器、小纸屑、支架、细线、塑料尺、气球 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【5分钟】 一、创设情境，激趣启思 （一）、演示“魔法吸纸片”实验。 教师拿出一把塑料尺，在头发上快速摩擦数次后靠近桌面上的小纸屑，纸屑被吸起。接着又用气球在毛衣上摩擦后贴在黑板上，气球不掉落。 提问：“同学们，你们看到了什么现象？为什么尺子和气球没有胶水却能‘粘’住纸屑和黑板？” 鼓励学生大胆猜测原因，预设回答可能有“有胶”“有磁力”“有电”等。 进一步追问：“如果这是电，那这种电是怎么产生的？它有什么特点？”引出课题——《两种电荷》。 （二）、回顾生活经验，建立联系。 播放一段短视频：冬天脱毛衣时发出“噼啪”声并伴有闪光；梳干燥头发时头发随梳子飘起；手触金属门把手时被“电”了一下。 提问：“这些现象我们都经历过，它们和刚才的实验有什么共同点？” 引导学生总结：这些都与“静电”有关，都是物体摩擦后带了“电”。从而明确本节课研究的主题是“摩擦起电”及其背后的电荷规律。 1. 观察实验现象，产生好奇。 2. 回忆生活中的类似经历。 3. 积极思考并尝试解释现象。 4. 明确学习主题，进入学习状态。 设计意图 通过贴近生活的趣味实验和真实视频，迅速吸引学生注意力，激活已有经验，引发认知冲突，激发探究欲望。以“为什么”为核心驱动问题，自然过渡到新课学习，实现从生活走向物理的课程理念。 新知探究一 【12分钟】 一、认识摩擦起电与两种电荷 （一）、动手实验：体验摩擦起电。 分发实验器材：每组一支塑料尺、少量碎纸屑。 指导学生用塑料尺在头发或衣服上反复摩擦，然后靠近碎纸屑，观察现象。 提问：“你发现了什么？说明摩擦后的尺子具有什么性质？” 引导学生得出：摩擦能使物体带电，带电体能吸引轻小物体。 强调术语：“摩擦起电”不是创造了电，而是使电子从一个物体转移到另一个物体，导致物体带上了电荷。 （二）、经典实验：区分两种电荷。 教师演示： 1. 用丝绸摩擦玻璃棒，使其带电，靠近悬挂的另一根用丝线吊起的带电玻璃棒，观察现象——两棒相斥。 2. 用毛皮摩擦橡胶棒，使其带电，靠近悬挂的带电玻璃棒，观察现象——两棒相吸。 提问：“同样是带电物体，为什么有时相吸，有时相斥？” 引导学生思考：可能存在不同类型的电荷。 介绍历史背景：富兰克林规定——用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为正电荷（+），用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷为负电荷（-）。 强调：自然界中只有这两种电荷。 （三）、深化理解：电荷转移的本质。 结合原子结构模型讲解：物质由原子构成，原子含带正电的质子和带负电的电子。通常正负电荷数量相等，对外不显电性。 当两个不同材料摩擦时，束缚电子能力弱的物质失去电子带正电，束缚电子能力强的得到电子带负电。 举例：玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得电子带负电；橡胶棒与毛皮摩擦，橡胶棒得电子带负电，毛皮失电子带正电。 通过动画课件展示电子转移过程，帮助学生建立微观图景。 1. 动手摩擦塑料尺吸引纸屑。 2. 观察教师演示实验现象。 3. 听讲并记录正负电荷的规定。 4. 理解摩擦起电的本质是电子转移。 设计意图 通过学生亲自动手实验获得感性认识，再通过教师规范演示突出科学性。引入科学家命名规则体现物理学史教育价值。结合原子结构解释摩擦起电本质，将宏观现象与微观机制联系起来，突破“电荷转移”的认知难点，培养学生的微观思维能力。 新知探究二 【15分钟】 一、探究电荷间的相互作用规律 （一）、提出问题与猜想。 基于前面观察到的现象（同种电荷相斥、异种电荷相吸），提出核心问题：“电荷之间到底遵循怎样的作用规律？” 组织小组讨论：根据已有现象，你能做出哪些猜想？ 预设猜想： 1. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2. 带电越多，吸引力越强。 明确本节课重点验证第一个猜想。 （二）、设计并实施实验方案。 提供实验器材：玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮、支架、细线。 指导学生按以下步骤操作： 1. 用丝绸摩擦两根玻璃棒，分别用细线悬挂在支架上，让它们靠近，观察现象。 2. 用毛皮摩擦两根橡胶棒，同样悬挂后靠近，观察现象。 3. 将一根带电玻璃棒与一根带电橡胶棒靠近，观察现象。 要求每组认真记录实验现象，填写实验报告单： （三）、分析论证，得出结论。 邀请几组代表汇报实验结果。 引导全班共同分析： - 两个带正电的玻璃棒靠近时互相排斥； - 两个带负电的橡胶棒靠近时也互相排斥； - 带正电的玻璃棒与带负电的橡胶棒靠近时互相吸引。 由此归纳出普遍规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 强调这是电学中最基本的规律之一，可用于判断物体是否带电及带何种电荷。 （四）、拓展应用：验电器的工作原理。 出示验电器实物，介绍其结构：金属球、金属杆、金属箔片。 演示：用带电玻璃棒接触金属球，金属箔片张开。 提问：“箔片为什么会张开？张开角度大小说明什么？” 引导学生分析：电荷通过金属杆传到两片金属箔上，因带同种电荷而相互排斥张开。张角越大，说明带电量越多。 让学生尝试用带电橡胶棒重复实验，观察现象是否相同。 1. 参与讨论，提出合理猜想。 2. 分组合作完成三组对比实验。 3. 如实记录实验现象并分析数据。 4. 理解验电器工作原理并观察演示。 设计意图 采用“问题—猜想—实验—结论”的完整探究流程，落实科学探究核心素养。通过三组对照实验强化控制变量思想，培养学生严谨的实验习惯。利用验电器将抽象电荷可视化，增强感知效果，同时为后续学习埋下伏笔。 巩固应用 【8分钟】 一、解决实际问题 （一）、判断电荷种类。 出示题目：已知A球带正电，B球与A球相吸，C球与A球相斥。请判断B球和C球的带电情况。 引导学生运用电荷间作用规律分析： - C球与A球（正电）相斥 → C球一定带正电； - B球与A球（正电）相吸 → B球可能带负电，也可能不带电（因带电体可吸引轻小物体）。 强调：吸引有两种可能，排斥则一定是同种电荷。 （二）、解释生活现象。 提问： 1. 为什么油罐车尾部要拖一条铁链接地？ 2. 为什么在干燥天气里，穿化纤衣物容易吸附灰尘？ 3. 加油站为何禁止使用手机？ 组织学生小组讨论，运用所学知识解释： - 铁链接地是为了导走运输过程中摩擦产生的静电，防止放电火花引发爆炸； - 化纤衣物易摩擦带电，吸引空气中带异种电荷的尘埃； - 手机信号可能产生微小火花，点燃挥发的汽油蒸气。 （三）、小游戏：电荷连连看。 大屏幕显示六种物品：丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、头发、塑料梳子。 要求学生连线配对哪些组合摩擦后会产生电，并标注各自带何种电荷。 完成后师生共同核对答案，强化记忆。 1. 运用规律判断物体带电情况。 2. 小组合作解释静电应用与防护。 3. 参与互动游戏巩固知识点。 4. 核对答案，查漏补缺。 设计意图 通过典型例题训练学生逻辑推理能力，明确“排斥唯一，吸引多样”的判断原则。联系生产与生活实际，体现“从物理走向社会”的课程理念，提升社会责任意识。趣味游戏活跃课堂气氛，实现知识的迁移与内化。 总结升华 【5分钟】 一、梳理知识脉络 （一）、师生共同构建知识框架。 提问：“今天我们学习了哪些主要内容？” 引导学生回顾： 1. 摩擦起电：物体因摩擦而带电，本质是电子转移； 2. 两种电荷：正电荷（+）和负电荷（-），自然界仅此两种； 3. 电荷间作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； 4. 验电器：利用同种电荷相斥原理检验物体是否带电。 教师同步在黑板上绘制思维导图式板书。 （二）、情感态度升华。 总结：“看似神秘的‘静电’其实就藏在我们身边。只要我们善于观察、勤于实验、勇于探究，就能揭开它的面纱。希望同学们保持这份好奇心，继续探索电世界的奥秘。” 预告下一课时内容：“我们将学习如何让电‘流动’起来——电流和电路。” 1. 回顾本节所学核心知识点。 2. 参与构建知识体系。 3. 明确下节课学习方向。 4. 感受科学探究的乐趣。 设计意图 通过提问式总结帮助学生系统梳理知识结构，形成完整认知网络。强调科学方法与探究精神，激发持续学习动力。承上启下，为下一课时做好铺垫。 作业设计 一、基础巩固题 1. 判断下列说法是否正确，错误的请改正： （1）摩擦起电创造了电荷。（ ） （2）自然界中存在三种电荷：正电荷、负电荷和中性电荷。（ ） （3）两个轻小物体相互吸引，它们一定带异种电荷。（ ） （4）用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒得到了电子。（ ） 2. 填空： （1）电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互________，异种电荷相互________。 （2）验电器的工作原理是____________________。 （3）甲、乙两个通草球靠近时互相排斥，则它们一定带________种电荷。 二、能力提升题 3. 实验分析：小明做了如下实验： ① 用毛皮摩擦橡胶棒，靠近碎纸屑，纸屑被吸引； ② 再将橡胶棒接触验电器金属球，验电器箔片张开； ③ 用手触摸验电器金属球后，箔片闭合。 请回答： （1）步骤①说明橡胶棒因摩擦而________； （2）步骤②中箔片张开是因为____________________； （3）步骤③中箔片闭合是因为____________________。 三、实践拓展题 4. 生活调查：回家后观察家中有哪些静电现象？列举两个例子，并尝试用今天所学知识解释其中一个现象。 5. 小实验：用塑料梳子梳干燥头发，观察现象。拍照或画图记录，并写下你的发现和思考。 【答案解析】 一、基础巩固题 1. （1）× 改正：摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷（电子）发生了转移。 （2）× 改正：自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 （3）× 改正：两个轻小物体相互吸引，它们可能带异种电荷，也可能一个带电一个不带电。 （4）× 改正：玻璃棒带正电是因为失去了电子。 2. （1）排斥；吸引 （2）同种电荷相互排斥 （3）同 二、能力提升题 3. （1）带了电（或带了负电） （2）电荷转移到金属箔上，两片金属箔带同种电荷而相互排斥 （3）人体将电荷导入大地，验电器不再带电，金属箔因无电荷排斥而闭合 板书设计 第十五章 第1节 两种电荷 【两种电荷】 左侧板块： 一、摩擦起电 定义：物体因摩擦而带电的现象 本质：电子发生转移（失去电子→正电；得到电子→负电） 中间板块： 二、两种电荷 + 正电荷：丝绸摩擦玻璃棒 – 负电荷：毛皮摩擦橡胶棒 自然界仅此两种 右侧板块： 三、电荷间作用规律 同种电荷 → 相互排斥 异种电荷 → 相互吸引 下方区域： 四、验电器 结构：金属球、金属杆、金属箔片 原理：同种电荷相互排斥 用途：检验物体是否带电 教学反思 成功之处 1. 以“魔法吸纸片”实验导入，极大激发了学生的学习兴趣，课堂氛围活跃，学生参与度高。 2. 实验探究环节设计层层递进，学生通过自主操作真正经历了科学探究全过程，有效提升了动手能力和思维品质。 3. 注重联系生活实际，通过油罐车、加油站等案例渗透安全教育，体现了物理学科的社会价值。 不足之处 1. 部分小组在悬挂玻璃棒时操作不够稳定，影响了排斥现象的观察效果，今后应提前培训实验技巧。 2. 对“电子转移”这一微观概念的讲解仍显抽象，个别学生理解存在困难，可增加更多动态模拟资源辅助教学。 3. 时间分配略显紧张，最后的游戏环节未能充分展开，下次可适当压缩导入时间。 学科网（北京）股份有限公司 $